工业冷却水基础知识
循环水基础知识
1工业上使用循环水的意义1.1冷却水对水质的要求在许多工业生产中，水是直接或间接使用的重要工业原料之一，其中大量的是用来作为冷却介质，通常在选用水作为冷却介质时，需注意选用的水要能满足以下几点要求：1) 水温要尽可能低一些在同样设备条件下，水温愈低，日产量愈高。
同时冷却水温度愈低，用水量也相应减少。
2) 水质不易结垢冷却水在使用中，要求在换热设备的传热表面上不易生成水垢，以免影响传热设备的传热效率。
这对工厂安全生产是一个关键。
生产实践告诉我们，由于水质不好，易结水垢而影响工厂生产的例子是屡见不鲜的。
3) 水质对金属设备不易产生腐蚀冷却水在使用中，要求对金属设备最好不产生腐蚀，如果腐蚀不可避免，则要求腐蚀性愈小愈好，以免传热设备因腐蚀太快而迅速减少有效传热面积或过早报废。
4) 水质不易滋生菌藻冷却水在使用过程中，要求菌藻获等微生物在水中不易滋生繁殖，这样可避免或减少因茵藻繁殖而形成大量的粘泥污垢。
过多的粘泥污垢会导致管道堵塞和腐蚀。
1.2循环冷却水运行时存在的问题对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生以下三种危害：1) 严重的水垢附着2) 设备腐蚀3) 菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等这些危害会威胁和破坏工厂长周期地安全生产，甚至造成经济损失，因此不能掉以轻心，在日常运行时，必须要选择一种经济实用的循环水处理方案，务使上述危害减轻，直至使其不发生。
1.3循环冷却水水质处理的意义冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和菌藻滋生这三种危害，而循环冷却水的处理就是通过水质处理的办法使三种危害减轻或消除，这样做有几个好处1) 稳定生产没有水垢附着，腐蚀穿孔和污泥堵塞等危害，系统中的换热器可以始终在良好的环境中工作，除计划中的检修外，意外的停产检修事故就会减少，从而在循环冷却水入面为工厂长周期安全生产提供了保证。
冷却系统基本知识介绍
冷却系统基本知识介绍冷却系统是一种用于控制温度、保持机械设备或系统正常运行的关键技术。
无论是汽车、工业设备、电子设备还是建筑物，都需要冷却系统来确保其正常运转。
冷却系统的基本原理是通过控制流体的流动和传热来吸收热量，从而将热量从热源中带走。
一个典型的冷却系统由以下几个基本组成部分组成：2.冷却介质：冷却介质是冷却系统中用于吸收和传递热量的物质，一般是液体或气体。
最常用的冷却介质是水，它具有良好的导热性和流动性。
3.冷却装置：冷却装置是冷却系统中实现热量传递和降温的关键组件。
常用的冷却装置包括散热器、冷凝器、冷却塔等。
这些装置通过增大与冷却介质之间的接触面积，提高了热量传递效率。
4.泵和风扇：泵和风扇是冷却系统中用于增加冷却介质流动的设备。
泵通常用于液体冷却系统，通过提供压力将冷却介质送到冷却装置中；而风扇则用于气体冷却系统，通过产生气流来增强冷却介质与冷却装置之间的热交换。
5.控制系统：冷却系统的控制系统用于监测和调节冷却系统中的温度和流速。
常用的控制器包括温度传感器、液位传感器和流量计，通过采集传感器信号，并通过控制执行器如阀门和调速器来实现温度和流速的调节。
冷却系统的工作原理通常可以分为两种方式：空气冷却和液体冷却。
空气冷却是指通过利用外部的空气来直接冷却热源。
这种方式常用于小型设备和电子器件的散热，如计算机和汽车引擎。
空气冷却通常使用风扇和散热器来增大热量传递表面积，并通过空气流动带走热量。
液体冷却是指通过将冷却介质循环流过热源来带走热量。
液体冷却常用于大型机械设备和工业过程中，因为液体冷却具有更大的热量传递能力。
液体冷却系统通常包括散热器和泵，通过将热量从热源传递给冷却介质，并通过泵使冷却介质循环流动，从而提高热量传递效率。
冷却系统的性能主要体现在以下几个方面：1.效率：冷却系统的效率是指在给定的功率投入下，冷却系统能够带走多少热量。
一个高效的冷却系统能够更快速地将热量带走，并保持设备在正常工作温度范围内。
工业循环冷却水系统基础知识及运行管理详解(干货分享)
工业循环冷却水系统基础知识及运行管理详解工业循环冷却水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩，其中所含的盐类超标，阴阳离子增加、pH值明显变化，致使水质恶化，而循环水的温度，pH值和营养成分有利于微生物的繁殖，冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方。
而结垢控制及腐蚀控制、微生物的控制等等，必然的需要进行循环水处理。
一、循环水运行过程中主要产生的问题（1）水垢由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而沉淀。
常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。
水垢的质地比较致密，大大的降低了传热效率，0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%。
（2）污垢污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成，垢的质地松软，不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀，缩短设备使用寿命。
（3）腐蚀循环水对换热设备的腐蚀，主要是电化腐蚀，产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蚀的后果十分严重，不加控制极短的时间即使换热器、输水管路设备报废。
（4）微生物黏泥因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件，很适合微生物的生长繁殖，如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑，冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。
因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。
二、循环水的浓缩倍数循环水浓缩倍数是指循环水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩的倍率(以补充水作基准进行比较)，它是衡量水质控制好坏的一个重要综合指标。
浓缩倍数低，耗水量、排污量均大且水处理药剂的效能得不到充分发挥；浓缩倍数高可以减少水量，节约水处理费用；可是浓缩倍数过高，水的结垢倾向会增大，结垢控制及腐蚀控制的难度会增加，水处理药剂会失效，不利于微生物的控制，故循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。
冷却水处理基本知识
循环冷却水处理基础工业生产过程中，生产设备或产品往往会产生大量热量，使温度升高，必须及时冷却，以免影响生产的正常进行和产品质量。
水是吸收和传递热量的良好介质，常用来冷却生产设备和产品。
用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水系统。
在热力发电厂中，有许多设备需要用水作为冷却介质，其中主要的是汽轮机的凝汽器。
冷却水水质不良，是凝汽器铜管内生成附着物和铜管发生腐蚀的原因之一。
由于附着物的传热性很差，它的形成会导致凝结水温度升高，从而使凝汽器真空度降低，影响汽轮机的出力和运行的经济性。
铜管的腐蚀会减弱其机械强度，甚至会穿孔，使冷却水漏入凝结水中，影响锅炉的安全运行。
一、为什么用水作为冷却介质？✓水的化学稳定好，不易分解。
✓水的热容量大，在常用温度范围内，不会产生明显的膨胀或压缩。
✓水的沸点较高，在通常使用条件下，在换热器内不致汽化。
✓水的来源较广泛，流动性好，易于输送和分配。
✓水的价格相对便宜。
二、冷却水系统：1、直流冷却水系统：冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被排放掉。
➢用水量大，排出水的温升却很小，水中各种矿物质和离子含量基本上保持不变。
➢投资少，操作简便，但冷却水的操作费用大，而且不符合当前节约使用水资源的要求。
➢也有沉积、腐蚀等问题，也需要进行化学处理。
2、循环冷却水系统：冷却水经使用后，通过冷却塔或喷水池等设备将温度降低后又作为冷却介质使用，即重复利用吸热后的冷却水。
➢水的再冷却通过冷却塔（或其他冷却构筑物）来进行。
➢冷却水在循环过程中与空气接触，部分水在通过冷却塔时会不断被蒸发而损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。
➢为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一范围内，必须对系统补充一定量的冷却水，通常称为补充水；并排出一定量的浓缩水，通称排污水。
➢虽然会损失一部分水，但与直流式冷却水系统相比，可以节约大量的冷却水，且排污水也相应减少。
➢有腐蚀、沉积和微生物滋生的问题，需要进行必要的化学处理，操作运行费用较高，设备投资较大，化学处理比较容易控制。
工业循环冷却水处理基础概念..
循环冷却水系统类型
直流冷却系统 闭路循环冷却水
冷冻水系统 热水系统
敞开式循环冷却水
循环冷却水系统中的问题
腐蚀
微生物 结垢 微生物
循环冷却水的腐蚀及其控制
腐蚀的定义 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
阳极：Fe Fe2++2e 阴极：2H2O＋O2＋4e 4OH金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
铁腐蚀微电 池
H2O Fe2+ O2 H2O
OexOy
e阳极（金属流失）
e-
e阴极（氧减少）
腐蚀的常见类型
腐蚀的形式：根据腐蚀时腐蚀面积的大 小，可分为以下几种
一般腐蚀 局部腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂
影响腐蚀的因素
pH （碱度） 温度 水的流速 含盐量 腐蚀性气体 微生物
保证设备使用寿命、延长检修周期 保持能耗水平
良好的缓蚀、阻垢和微生物控制（化学处理）
浓缩倍数
浓缩倍数＝循环水离子浓度/补充水离子浓度 ＝补充水量/排污量 浓缩倍数代表水的再利用率
浓缩倍数的产生
蒸发
排污
补充 水
循环水
浓缩倍数与补水、排污量的关 系
浓缩倍 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 数 M/R % B/R % 5.2 3.5 2.6 2.3 2.2 2.1 2.0
了解用户情况 水质数据（包括丰水、枯水期） 循环水系统工况 装置的工艺条件 现有水处理设施 水处理管理情况 用户存在的问题
实施化学水处理方案的要点
循环冷却水基础知识
循环冷却水基础知识(总17页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题：a.要使已升高的水温降低，以保持较好的冷却效果-----称之为循环水冷却。
b.要防止因水体平衡破坏和系统特点导致的结垢物沉淀、水质腐蚀及微生物繁殖的危害，以保持整个循环水系统正常运行，针对这方面进行的水质处理称为循环水处理。
二.循环水冷却原理：本装置采用的是敞开式循环冷却水系统，水的冷却主要在冷却塔内完成。
循环水经过换热设备升温后返回至冷却塔与空气直接接触，在蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程的共同作用下得到冷却。
(1)蒸发散热水在冷却设备中形成大小水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，使部分水蒸发，水汽从水中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。
(2)接触传热水与空气对流接触时，如果空气的温度低于水的温度，则水中的热量会直接传给空气，使空气温度升高，水温降低。
二者温差越大，传热效果越好。
(3)辐射传热辐射传热不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。
辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。
在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季内，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到70%左右。
冷却塔一般由通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器和集水池组成，其中淋水装置也称填料，是冷却设备中的一个关键部分，其作用是将需要冷却的热水多次溅散成水滴或形成水膜，以增加水和空气的热交换。
循环冷却水基础知识
第一章工业循循环冷却水处理知识总则为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业循环冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和延长使用寿命，减少排污、达标排污的要求，减少对环境的污染和破坏，使工业循环冷却水处理达到技术先进、经济适用、安全可靠的运行方针。
循环冷却水的处理，是许多学科交叉渗透的边缘科学，它涉及到无机化学、高分子化学、电化学、数学、微生物和工程学等领域，本手册为本单位（兰州华星高科技开发有限公司）技术售后服务而制定，根据火力发电厂水质的监督和处理原理而编写，可提供化验员及即将从事工业循环冷却水处理人员学习，本手册力求自己现有的水平的基础上，尽可能满足工业循环冷却水处理工作者的需求，廖误之处，敬请赐教。
目录一、循环冷却水系统各术语定义和符号 (4)1.术语 (4)2.符号 (8)二、循环冷却水处理指标控制及平衡关系 (10)1.间冷开式系统循环冷却水换热设备的控制条件 (10)2.循环冷却水水质指标 (10)3循环冷却水计算平衡关系 (13)三.循环冷却水系统中沉积物及其控制 (16)1.影响结垢的主要因素 (16)1.1水质 (16)1.2温度 (16)1.3流速 (17)1.4表面状态 (17)2.垢的形成机理 (17)3.阻垢剂的作用机理 (17)3.1螯合 (18)3.2低剂量效应 (18)3.3晶格畸变 (18)3.4分散作用 (18)4.腐蚀问题 (19)4.1影响腐蚀速度的因素 (19)5.缓蚀剂的缓蚀机理 (22)6.微生物问题 (23)6.1冷却水中微生物的主要危害 (23)6.2循环冷却水中微生物的处理 (25)7.循环水运行条件 (26)7.1.浓缩倍数 (26)7.2 PH值 (27)一、循环冷却水系统各术语定义和符号1.术语1.1循环冷却水系统 recirculating cooling wanger system以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水装置，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其他有关设施组成。
这些数据中心的冷却水系统知识，你一定要知道！
这些数据中⼼的冷却⽔系统知识，你⼀定要知道！1、⽔击现象：不少⼯程中⽤离⼼制冷机，冷却塔与机组对应设置并联运⾏，⽔击声严重，管道振动，甚⾄使周围设备移动。
原因：（1）并联冷却出⽔管路系统中的阻⼒差虽过⼤，引起存⽔盘中⽔位不等，有的⽔盘中已该补⽔，⽽其它⽔盘中可能还溢流，以致从⽔位低的⽔盘中将空⽓吸管⽹，管道系统中带有空⽓，引起严重的⽔锤，拉坏吊架，推动设备。
（2）⽔盘的容积⼩，不⾜以容纳⽔泵停⽌时流⼊其中的⽔，⽽将⼀部分⽔溢流，待再次起动时，⼜⽔量不⾜，吸⼊空⽓造成⽔锤。
（3）塔的⽔盘与泵⽔平距离太远，空⽓混⼊⽔中，进⼊⽔泵并压⼊管道中，产⽣⽔锤使⽤⽔泵出⽔管损坏，如将管固定则⽀架损坏。
对策：（1）设计冷却塔的管路时，第⼀条必须要记住的是⽔泵在任何时候必须有⽔充满。
⽔池⾄⽔泵的管道必须是⾃流的，即⽔平管必须坡向⽔泵，流速放低，管径加⼤，防⽌泵的空化。
（2）加⼤⽔池或降低⽔泵。
（3）⽔泵吸⼊⼝的过滤器要经常清洗，特别是试运⾏期间。
2、⼀边溢流，⼀边补⽔现象：多台并联的冷却塔，采⽤⾃动控制运⾏时，在冷却塔的进⽔管上装⾃动调节阀，⽽塔的出⽔管上未装。
当冷却塔单台运⾏时，⽤的那台冷却塔⽔盘中⽔位上升，引起溢流，⽽其他不运⾏塔的⽔盘中则需补⽔。
原因：冷却塔的进出⽔管道全为并联，进⽔管上装了⾃动阀门，出⽔管道上未装。
在单台塔运转时，由于运⾏的塔出⽔少，进⽔多故溢流，不运⾏的塔进⽔阀关闭，但出⽔管连通，照样出⽔，所以⽔位下降⽽需补⽔。
对策：1.各出⽔⽀管上装控制阀，与进⽔管上的阀成对动作。
2. 在各塔之间的加平衡管，并加⼤出⽔管的共⽤管段的管径。
现象：并联的冷却塔中⽔位不⼀样⾼。
⼀个冷却塔补⽔，⽽另⼀个冷却塔溢流，浪费严重。
也可由于⽔位不⼀样⾼，⽔泵中吸⼊了空⽓，引起管路系统的失败，造成运⾏时，⽔击振很⼤，甚⾄使设备移动。
（1）当⼏台冷却塔有⼤有⼩连在⼀起时，设计的塔座⼀样⾼，但塔的各部分尺⼨不同⽽造成塔中⽔位不⼀样⾼。
工业循环冷却水处理基础知识
工业循环冷却水处理基础知识工业循环冷却水处理基础知识第一部分循环水系统及循环水的冷却1、概述1.1. 自然界水的分布1.1.1.地球上有71% 的面积被水覆盖1.1.2 所有水中97.5% 的为海水1.1.3 淡水中有99.4% 在南极和北极以冰雪形式存在1.1.4 我国水质资源贫乏，南北差异大，南方多雨污染大，很多地方并不是没有水，相反水质不合格；北方少雨而缺水。
1.1.5 工业生产中有50～80% 的水用于介质冷却。
1.1.6我国为世界上13 个最贫水国家之一1.1.7 我国工业用水浪费惊人1.1.8 我国工业冷却水循环使用率不足60%1.1.9 发达国家工业冷却水循环使用率已达到80%1.2 水的特点1.2.1 水的热容量大，传热效果好；1.2.2 水的化学稳定性好，常温下呈液态，便于输送，使用方便；1.2.3 水是溶解能力很强的溶剂，多数物质在水中有很大的溶解度；1.2.4水的价格便宜，循环用水经济性优越，由于循环水主要是温度提高，水质变化不大，故采取降温即可循环使用。
1.3 水中的成分1.3.1 溶解物质(直径小于1nm）1.3.1.1各种离子1.3.1.1.1多种金属离子：Ca2+ 、Mg2+ 、k+、Na+、Fe3+等1.3.1.1.2 多种阴离子：Cl-、HCO3- 、CO32-、PO43- 、SO42- 、OH-、NO3-等1.3.1.2各种可溶性气体：CO2、O2，有时还含有H2S、SO2、N2、NH3等2、冷却水系统及其构筑物2.1 冷却水系统不同工业生产中，产热的过程各异，被冷却的对象差别较大，主要的冷却对象有冷凝器，热交换器，油（气或液体）冷却器，发电机组，压缩机组，高炉，炼钢，化学反应器等，这种用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水系统，通常分两种：直流冷却水系统，循环冷却水系统。
2.1.1 直流冷却水系统在直流冷却水系统中，冷却水仅通过换热设备利用一次后就被排放掉，用水量很大，水温升高很少，水中各种矿物质和各种离子含量基本不变，对水质要求不高。
工业循环冷却水总结-知识要点
一、名词解释篇1、原水：是指未经任何处理的天然水或城市的自来水等也叫生水2、澄清水：去除了原水中的悬浮杂质的水。
3、除盐水：是指水中的阳、阴离子基本上除去或降低到一定程度的水称为除盐水。
除盐的方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法等。
4、浊度：就是指水的浑浊程度，它是因水中含有一定的悬浮物（包括胶体物质）所产生的光学效应。
单位用NTU表示。
浊度是在外观上判断水是否遭受污染的主要特征之一。
浊度的标准单位规定为1 mg SiO2所构成的浑浊度为1度。
5、絮凝剂：能引起胶粒产生凝结架桥而发生絮凝作用的药剂。
6、总碱度：是指水中能与强酸发生中和作用的物质总量。
7、酸度：是指水中能与强碱发生中和作用的物质总量。
8、硬度：是指水中某些易于形成沉淀物的金属离子，通常指钙、镁离子含量。
9、电导率电导率：是在一定温度下，截面积为1平方厘米，相距为1厘米的两平行电极之间溶液的电导。
可以间接表示水中溶解盐的含量。
10、电阻率：也是一个反映水的导电能力的一个指标，水的电阻率越大，水的导电能力越差，水中所含的离子就越少。
它的常用单位是MΩ·CM。
它同电导率之间是倒数关系。
例如：水的电导率是0.2 μs/cm,则它的电阻率就是1/0.2=5（MΩ·CM）。
11、TDS（溶解性总固体）：是滤除悬浮物（SS）与胶体并蒸发看全部水分后的剩余无机物。
单位是ppm或mg/l，可以用TDS仪来测量。
它也反应了水中的离子含量。
它与电导率之间一个粗略的对应关系：对于氯化钠参考溶液来说，1ppm的TDS值对应2 μs/cm的电导率。
12、pH值：溶液中酸和碱的相对含量。
pH值是水中氢离子浓度的负对数（log）的度量单位。
pH值分0~14挡，pH值为7.0则水为中性；pH值小于7.0，则水为酸性的；pH值大于7.0。
则水为碱性的。
13、碱度：碱度是指水中能够接受[H+]离子与强酸进行中和反应的物质含量。
水中产生碱度的物质主要由碳酸盐产生的碳酸盐碱度和碳酸氢盐产生的碳酸氢盐碱度，以及由氢氧化物存在而产生的氢氧化物碱度。
工业冷却水水质标准
工业冷却水水质标准一、水温1. 冷却水水温应保持在20℃-30℃之间，最高不超过35℃。
2. 在不同季节，冷却水水温应保持在20℃-35℃之间，不得低于20℃或高于35℃。
二、水压1. 冷却水压力应稳定，一般保持在0.2MPa-0.4MPa之间。
2. 在设备运行过程中，水压不得低于0.1MPa，不得高于0.6MPa。
三、水质硬度1. 冷却水硬度应符合规定标准，一般为150-350mg/L（以CaCO3计）。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质硬度。
四、水质酸碱度1. 冷却水酸碱度应保持在7-8之间，不得低于6或高于9。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质酸碱度。
五、水质总硬度1. 冷却水总硬度指水中钙、镁等金属离子含量之和，应符合规定标准，一般为150-350mg/L。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质总硬度。
六、水质含铁量1. 冷却水中铁含量应小于0.3mg/L。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质含铁量。
七、水质含氯量1. 冷却水中氯含量应小于50mg/L。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质含氯量。
八、水质微生物含量1. 冷却水中微生物含量应符合规定标准，一般为细菌总数不超过1×104个/mL。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质微生物含量。
九、水质悬浮物含量1. 冷却水中悬浮物含量应小于15mg/L。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质悬浮物含量。
十、水质溶解氧含量1. 冷却水中溶解氧含量应小于0.5mg/L。
2. 在特殊情况下，可根据工艺要求调整水质溶解氧含量。
冷却水流程原理
冷却水流程原理
冷却水流程原理涉及到四个基本组成部分：冷却介质（水或其他液体），冷却系统，循环泵和传热器（冷却塔，冷凝器等）。
冷却水流程原理如下：
1. 循环泵将冷却介质（通常为水）从储液罐或水源中抽取并压送到传热器中。
传热器可以是冷却塔、冷凝器或其他形式的换热设备。
2. 冷却介质在传热器中与需要冷却的物质或系统接触，将其热量吸收。
3. 冷却介质在吸收热量后升温，并通过管道返回储液罐或水源进行再循环。
4. 如果冷却介质的温度过高，可通过冷却塔或其他冷却装置将其冷却，以提高循环效率。
5. 循环泵的作用是提供足够的压力，以确保冷却介质能够顺利流动并实现热量传递。
这种冷却水流程的目标是通过循环冷却介质来将热量从需要冷却的物质或系统中带走。
这样可以保持被冷却物体的温度在所需范围内，以避免过热或过冷对系统或设备造成损害。
冷却水流程在工业、能源等领域被广泛应用，如发电厂、制造业、化工厂等。
第八章冷却水
§8.2 冷却水系统和设备
玻璃钢冷却塔 材质：玻璃钢 冷却水量：8～500t/h（小型） 水温降幅：5～25度
§8.2 冷却水系统和设备
三 、冷却塔的工艺构造 冷却塔一般由通风筒、配水系统、淋水装置（淋水填料）、 通风设备、收水器和集水池等部分组成。 （一）配水系统 配水系统的作用 将待冷却的热水均匀地分布到冷却塔整个淋水面积上。
（四）收§水8器.2（除冷水却器水） 系统和设备
作 用 是 回 收 利 用 即 将出塔的 湿 空 气 中 挟 带 的 雾 状 小 水滴。
在逆 流 塔 中 收 水 器 设 置 在 配水设 备 之 上，在 横 流 塔 中 斜 放 在淋水填料的内侧。目前我国收水器 的飘水率一般为循环水量的0.01％～0.015％，美国生 产的 ＴＵ—12型收水器其飘水率仅为循环水量的 0.0005％。
自然通风塔可不装收水器。风速小，塔筒较高，一般 水滴散失少。
§8.2 冷却水系统和设备
（五）集水池 集水池设在冷 却塔 塔 体下方，起 贮 存 和 调 节 冷 却 水 水 量 的 作用。 深度不小于２ｍ。池底设深度为０.３～0.5ｍ 的集 水坑，并有大于0.5％的坡度，坡向集水坑，以利于 排污和放空。坑内设排泥、放空管。 集水池设溢流管，四周设回水台。
（二）淋水填料
是冷却塔内水、气两相进行传热、传质的效能 核心，是影响冷却塔热力性能的主要组件。 作用：将配水系统溅落下来的热水形成水膜或细小 水滴，以增大水和空气接触表面积并延长水在塔中 的停留时间，创造良好的传热传质条件。 淋水密度：衡量填料性能的重要 技 术 指 标。
§8.2 冷却水系统和设备
淋 水 密 度 增 大，填料厚度减小，塔体容积减小，冷 却塔造价也越低。 我国逆流冷却塔的淋水密度为 １３～１６ｍ３／（ｍ２·ｈ）， 国外有些 可 达 到 １８～２３ｍ３／（ｍ２·ｈ）。
制程冷却水
制程冷却水，也称为工艺冷却水（PCW），主要用于供给生产设备作为冷却水。
这种水一般要求温度不能太低，通常在16℃~22℃之间，以防在洁净室里湿度较高的情况下设备结露。
如果温度控制过低或过高，都可能无法满足设备冷却的要求。
制程冷却水系统主要由板式换热器、水泵、PCW水箱等部分组成。
这些设备在运行过程中需要保持清洁，以防止杂质和微生物污染。
因此，需要定期对制程冷却水系统进行维护和保养，包括清洁水箱、更换滤芯、检查水泵等。
同时，为了确保系统的正常运行，还需要定期进行检测和校准，以确保系统的稳定性和可靠性。
此外，制程冷却水的质量对于设备的正常运行也至关重要。
如果水质不良，会导致换热器结垢、堵塞等问题，影响设备的散热效果和正常运行。
因此，需要定期对制程冷却水的水质进行检测和控制，以保证水质的稳定和合格。
总之，制程冷却水是工业生产中不可或缺的资源，对于设备的正常运行和生产过程的稳定性具有重要作用。
为了确保制程冷却水系统的稳定性和可靠性，需要定期进行维护和保养，并注意控制水质的质量。
工业冷却水基础知识
工业冷却水基础知识概述工业冷却水是工业生产过程中常用的一种流体介质，用于冷却工业设备和维持设备的正常运行温度。
有效的工业冷却水系统可以提高设备的效率和寿命，降低能耗和维护成本，因此了解工业冷却水的基础知识是至关重要的。
工业冷却水的作用工业冷却水主要起到降低设备温度、吸收热量和保护设备的作用。
在工业生产中，设备通常会产生大量的热量，如果不及时散热，会导致设备过热，影响设备的稳定运行。
工业冷却水通过循环流动和传热，将设备产生的热量带走，保持设备的正常工作温度。
工业冷却水的类型工业冷却水根据不同的流通方式和冷却介质可以分为不同类型，常见的工业冷却水类型包括： - 循环冷却水：通过循环系统循环流动的冷却水，用于吸收设备产生的热量； - 直接冷却水：直接流入设备冷却的水，将设备热量带走； - 间接冷却水：通过热交换器间接传递热量的冷却水，防止冷却水直接接触设备。
工业冷却水的循环系统工业冷却水循环系统是工业生产中常见的设备，由冷却水循环泵、散热器、水箱、管道等组成。
循环系统通过循环泵将冷却水从水箱抽出，通过管道输送到待冷却设备，吸收热量后再回流到水箱，循环循环。
工业冷却水的冷却介质工业冷却水的冷却介质通常是水，但为了提高冷却效果和防止腐蚀，通常会添加一些辅助冷却剂和防腐剂。
常见的冷却介质包括： - 水：作为主要的冷却介质，具有良好的传热性能； - 硫酸铵：用于防止水垢和腐蚀； - 乙二醇：提高冷却水的冷却性能和防冻性能； - 硫酸盐：用于防止水腐蚀。
工业冷却水系统的维护工业冷却水系统需要定期进行维护，以确保系统运行正常和延长设备寿命。
常见的工业冷却水系统维护包括： - 定期清洗散热器和水箱，防止污垢堵塞影响冷却效果； - 定期更换冷却水，保持冷却水的清洁度； - 定期检查冷却水循环泵和管道，防止泄漏和故障； - 定期检测冷却水的PH值，添加防腐剂和调节冷却水的硬度。
工业冷却水系统的应用领域工业冷却水系统广泛应用于各种工业领域，包括化工、电力、制药、冶金等，用于冷却各种设备和工艺过程。
冷却循环水系统知识
冷却循环水系统：工业循环水系统是为生产设备实施水冷却而配置的。
以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系统。
冷水流过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果即行排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统）。
使升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回生产设备再次使用，冷水的用量大大降低，常可节约95％以上。
冷却水占工业用水量的70％左右，因此，循环冷却水系统起了节约大量工业用水的作用。
冷却循环水系统一般由以下几部分组成：①生产过程中的热交换器；②冷却构筑物；③循环水泵及集水池。
冷却水降温处理的冷却构筑物一般常采用冷却池或冷却塔。
其工作过程为：循环水由水泵输送到供水总管，再分别进入各台需要降温处理的生产设备，流过需冷却的部位后汇集到回水总管，经过冷却水塔上方的布水管向下喷淋。
冷却水塔顶部的风机运转时，回水在填料层中与空气流进行充分的热交换后流回储水池中。
冷却设备有敞开式和封闭式之分，因而循环冷却水系统也分为敞开式和封闭式两类。
敞开式系统的设计和运行较为复杂。
敞开式冷却设备有冷却池和冷却塔两类，都主要依靠水的蒸发降低水温。
再者，冷却塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。
故敞开式循环冷却水系统必须补给新鲜水。
由于蒸发，循环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢。
补充水有稀释作用，其流量常根据循环水浓度限值确定。
通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此必须排放一些循环水（称排污水）以维持水量的平衡。
循环冷却水系统在敞开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水；此外，二氧化碳的逸散和换热设备中物料的泄漏;也改变循环水的水质。
为此,循环冷却水常需处理，包括沉积物控制、腐蚀控制和微生物控制。
处理方法的确定常与补给水的水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。
当采用多种药剂时，要避免药剂间可能存在的化学反应。
封闭式封闭式循环冷却水系统（图2）采用封闭式冷却设备，循环水在管中流动，管外通常用风散热。
冷却水系统水处理基础知识
1、前言冷却水系统在任何制造或生产型工厂中，就犹如血液在人体中占着非常重要的地位。
当冷却水系统发生沉积、结垢等问题时，就像血管受到硬化或结块堵住，无法畅通；若冷水系统发生腐蚀的问题，就像血管受到溃疡，轻易破裂。
这些障碍都足以令以个工厂的生产完全停顿，甚至遭至严重的损失。
因此，一个完善的冷却水系统处理方案，非但可以节省能源的耗费，并且可以提高产能及产品质量，实在非常重要。
完善的冷却水系统处理方案，除了要有强而有效的药品之外，还需配合不断的研发、监控及有经验的技术服务工程师，如此才算完整。
2、冷却水面临的一般问题2.1、结垢及沉淀由于在水中之Ca2+ CO3－、O42－2＋、iO32－、等离子及悬浮物、有机物、油脂等质，其溶解度受到温度、流速、及PH值等因素作用，在高温和低流速地方沉积，造成下列不良后果：☆降低热传效率或传热不均。
☆工厂非计划性停止运转。
☆设备腐蚀（垢下腐蚀）。
☆增加管线输送压力落差及电力消耗。
☆减低腐蚀抑制剂效果。
阻垢机理主要是在碳酸钙晶体的成长过程中，使碳酸钙晶格发生畸变。
碳酸钙小晶体成长过程中，若晶体吸附有阻垢剂并掺杂在晶格点阵中，或者吸附在晶体表面，就会使晶体不能严格按照晶格正常生长，因而发生畸变。
而那些即使长大了的晶体，由于内部应力的增大，也非常容易破裂变成微小晶体或软垢，从而防止了碳酸钙沉积成硬垢。
在实际的冷却水系统中，碳酸钙垢的形成可分为三个阶段:1.过饱和溶液的生成。
2.晶核的生成。
3.晶核成长为晶体。
阻垢剂的加入，只要能有效地破坏其中任何一环，则碳酸钙垢的形成就会受到抑制。
据此我们对加入复配药剂前后碳酸钙晶体的形态进行扫描电镜观察，图片如下:加入药剂后碳酸钙晶体放大11000倍照片未加药剂碳酸钙晶体放大2000倍照片电镜扫描结果：加入药剂后碳酸钙的晶格明显变小，说明药剂的作用。
2.2、腐蚀由于冷却水中含有溶解氧以及各种电解质，它会由于电位差而产生电化学反应，从而产生金属腐蚀。
冷却水工作原理
冷却水工作原理冷却水是一种常用的冷却介质，广泛应用于工业生产和机械设备中，以维持设备的正常运行温度。
冷却水的工作原理是通过吸收和带走设备产生的热量，使设备保持在适宜的工作温度范围内，从而提高设备的效率和寿命。
冷却水的工作原理可以用以下几个步骤来描述：1. 传热：设备产生的热量会通过传导、对流和辐射的方式传递到冷却水中。
通常，设备表面与冷却水之间会有一个接触面，热量会通过接触面传递到冷却水中。
2. 对流：冷却水在设备表面形成一个薄膜，通过与设备表面的接触，使表面温度降低。
当冷却水与设备表面接触时，水分子会吸收设备表面的热量，变为高温水，然后冷却水流动，将热量带走。
3. 冷却：冷却水在带走热量后，会进入冷却设备，如散热器或冷却塔。
在冷却设备中，冷却水与大气或其他冷却介质进行热交换，使水的温度降低。
冷却设备的设计和工作原理会根据具体的应用需求而有所不同。
4. 再循环：经过冷却后的水会再次被泵送到设备中，继续吸收设备产生的热量。
这种循环的过程会不断重复，使设备保持在适宜的工作温度范围内。
冷却水的工作原理可以通过热力学和流体力学的原理来解释。
根据热力学第一定律，能量在系统中的转化是不会消失的，只会从一种形式转化为另一种形式。
设备产生的热量需要通过传热的方式转移到冷却水中，然后通过冷却设备的热交换过程，将热量传递给周围环境。
流体力学的原理则涉及到冷却水在系统中的流动和传热过程。
冷却水的流动速度和流量会影响其对设备热量的吸收和带走能力。
流体力学原理还可以用来优化冷却水的流动路径和冷却设备的设计，以提高冷却效果和节约能源。
冷却水工作原理的理解对于设备的正常运行和维护至关重要。
合理的冷却水系统设计和运行能够保证设备的稳定性和可靠性，延长设备的使用寿命。
同时，冷却水的选择和处理也是重要的环节，不同的应用场景需要选择适合的冷却水类型和水处理方法，以提高冷却效果并减少设备的故障风险。
冷却水的工作原理是通过传热和流动的方式，吸收和带走设备产生的热量，使设备保持在适宜的工作温度范围内。
冷却水流程数
冷却水流程数冷却水流程是指在工业领域中，为了降低机器设备或工艺过程的温度而采取的一系列操作流程。
冷却水流程的主要目的是保持设备工作的稳定性和安全性，同时也用于能量的回收和循环利用。
在冷却水流程中，一般会涉及到水的供应、冷却、循环、过滤、处理和排放等流程。
首先，冷却水流程的第一步是水的供应。
通常，冷却水会从水源中获取，例如自来水、水井或者地下水等。
“水源供应”这一步骤涉及到水的输送和水质的检测。
一般情况下，会使用水泵将水从水源中吸入，再通过管道输送到冷却设备或水处理设备。
接下来是冷却过程。
“冷却”这一步骤通常涉及到水与需要冷却的设备或物体之间的热交换。
冷却水通过冷却塔、冷却器或者水管与设备接触，吸收热量，并将其传导到水中。
这个过程会使冷却水的温度上升，而设备或物体的温度下降。
第三步是冷却水的循环。
冷却水循环是为了保证冷却水不断循环流动，以维持冷却效果。
通常会使用循环泵将冷却水从冷却设备中抽取出来，再通过管道将其输送回冷却设备。
这些循环过程可以通过控制阀门和泵的运行来实现对冷却水流量和流速的调节。
第四步是冷却水的过滤和处理。
冷却水中会携带有机物、杂质、微生物以及水垢等，这些物质会影响到冷却系统的效率和寿命。
因此，在冷却水循环中通常需要进行过滤和处理。
过滤可以通过安装过滤器来实现，以去除悬浮物和颗粒。
处理可以包括添加抗菌剂、除垢剂、防腐剂等化学剂，以提高冷却水的质量和抗菌性能。
最后，是冷却水的排放。
冷却水在循环使用一段时间后，会因为积累了大量的污物和杂质而失去冷却效果。
为了保证冷却效果和水质，需要定期或定量地排放一部分冷却水，然后再重新补充新鲜的冷却水。
这个排放过程通常需要进行处理，避免对环境造成污染。
综上所述，冷却水流程包括供应、冷却、循环、过滤、处理和排放等步骤。
这些步骤相互依赖、相互衔接，确保了冷却系统的正常运行和设备的安全性。
同时，在冷却水流程中还需要关注节能减排和资源的回收循环利用，以及对冷却水进行质量监控和维护。
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• 冷却水的基本知识 • 冷却水系统的类型 • 冷却水系统的三大问题
冷却水的基本知识
为什么要使用冷却水？
• 水源充足、使用方便、便宜 • 流动容易、泵打循环 • 常温条件下不膨胀 • 不会分解 • 水可以携带比任何别的物质都多的热量，可广泛用于工业冷却 • 温度上升很小 • 环境影响最小
• 地下水
溶解固体高 悬浮物低 高的铁和锰 氧气含量低，可能含有硫化气体 水质和水温波动不大
冷却水的基本知识
水质指标
PH • 测试水中的氢离子浓度。氢离子上升，PH下降；氢离子下降，PH
上升 • PH为7，意味着中性水 • 水中氢离子和氢氧根离子的平衡 • 保持好的PH控制，有益于冷却水系统运行 • 低PH：腐蚀； 高PH：结垢
冷却水系统的主要问题
腐蚀问题
影响腐蚀的因素：PH；温度；溶解固体；系统沉积；水流速；微生物 繁殖
• PH↓ 腐蚀↑
• 温度升高，腐蚀加快，通常温度每升高17。F，化学反应速度加倍 • 溶解固体↑腐蚀↑，溶解固体完成阴极与阳极间的溶质传输，系统沉
积， 阳极的垢下腐蚀坑加速 • 水流速太慢易沉积，太快易冲蚀 • 微生物繁殖引起沉积，排泄物易导致腐蚀
冷却水系统的主要问题
• 冷却水系统常见的问题：
– 腐蚀 – 结垢 – 微生物
• 上述问题会导致：热交换能力差；设备寿命缩短；设备运行故障；产能下 降；增加了维护费用；工厂停车
冷却水系统的主要问题
腐蚀问题
• 所谓腐蚀，即金属和它所存在的环境之间的化学或电化学反应而引 起金属的破坏现象。阳极反应是铁溶解过程，2Fe→2Fe2++4e，阴 极是氧的还原O2+2H2O+4e→4OH-。
碱度 • 碳酸根和碳酸氢根离子 • 和硬度离子会生成沉淀（如碳酸钙） • 需要保持一定的范围 • 碱度高：垢/沉积 碱度低：腐蚀
冷却水系统的简介
• 冷却水系统的类型
• 冷却过程 冷却水系统的目的是将热量从一个物体转移到另一个物体 放出热的介质叫做被冷却体 吸收热的介质叫做冷却体
• 典型的工业冷却水系统类型： 直流水系统 闭路循环系统 开路循环系统
• 主要问题 • 腐蚀：腐蚀产物生成，淤积：小喷嘴、喷口、阀门 • 微生物繁殖/堵塞 • 通常在密闭系统垢的问题很少
冷却水系统的简介
开路循环水系统 开路循环系统是冷却塔暴露空气中。水流经冷却塔，从过程中携带的热量 通过蒸发而释放。冷却水重新回到热交换器交换更多的热。 例：喷洒池塘、冷却塔、凝汽器
• 特点：温差 11.1~16.7 ℃；水使用量：中等 • 热交换器形式
冷却水系统的简介
开路循环水系统
• 冷却塔是开路循环系统中主要的设备之一，冷却塔用来冷却换热器中排出 的热水。在冷却塔中，热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状，空气则由下 向上与水滴或水膜逆向流动，或水平方向交流流动，在气水接触过程中， 进行热交换，使水温降低。
• 两种典型的开路循环冷却塔 自然通风 机械通风
冷却水系统的简介
直流冷却水系统
• 最简单的冷却方式 • 水只经过热交换器一次 • 水排放到初始的补水源，水源通常为海水、湖水、或河水 • 没有循环——水中的离子成分保持不变 • 例：饮用水系统、工艺过程水、常见工业
• 特点： 平均温差 4.4~5.6 ℃； 需使用大量的水来达到冷却的效果; 大量的水排放排放水回到同样的补水源，但是在不同的地点以避免 循环
冷却水系统的主要问题
腐蚀问题
• 腐蚀的类型 均匀腐蚀 电偶腐蚀 缝隙腐蚀 孔蚀 选择性腐蚀 冲击性腐蚀
冷却水系统的简介
直流冷却水系统
优势：
• 低运行费用：泵和热交换 • 水温变化小
劣Hale Waihona Puke ：• 需要大量的水 • 环境问题：热污染 • 操作费用大
考虑因素
• ⑴环境 取水/排放限制 工厂通过增加压力来减少水的使用量
• ⑵原则 水必须保证最低生产需求 能力：可行的水源供应需求 水质：枯水期水质问题
冷却水系统的简介
密闭循环水系统
密闭循环系统（闭路）通过不与大气接触的冷却水来去除热量，没有水份 的蒸发 例：涡轮机发电机组、发电机、内燃机、或有特殊要求的单台换热设备
• 特点： 平均温差 10~18 。F （ 5.6~10 ℃）；水的使用量：少 在高热负荷系统、水不是很充裕的情况下使用密闭循环系统效果好：
• 理论上系统没有水损耗 • 水的泄漏发生在膨胀箱、焊头和阀门
开路循环系统的工作原理基于两点：热交换和蒸发 a、热交换 热从一种物体交换到另一种物体的过程 b、蒸发 热的冷却水将热释放到大气中的过程；这样，重新冷却下来的水可以回到
热交换器密闭循环水系统
密闭循环系统（闭路）通过不与大气接触的冷却水来去除热量，没有水份 的蒸发 例：涡轮机发电机组、汽车水箱、冷却水系统
电导率 • 是用来表示水中离解成分的导电性能，它与水中总离解成分的总浓
度、离子价数、各种离子的相对浓度‘迁移度、温度等条件有关 • 纯水没有导电性 • 离子升高、电导率也升高 • 与水中的溶解固体成正比 • 钙、镁、碱度、硅、钠电导率腐蚀/结垢趋势
冷却水的基本知识
水质指标
硬度 • 钙和镁的总和 • 硬度离子会与其它离子如碳酸盐、磷酸根和硫酸根反应 • 在热交换器有析出和生成沉积的趋势 • 钙/镁的溶解度与温度成反比 • 生成硬度沉积的趋势受碱度影响
• 在冷却水系统中，腐蚀主要以氧腐蚀为主，这种腐蚀反应在敞开式 循环冷却水系统中引起的危害，除了使系统的输水管线、水冷设备 的寿命减少及损坏等直接的损失之外，同时由于腐蚀产生的锈瘤， 也会引起水冷器传热效率下降或管线阻塞等结垢障碍，一般在冷却 水系统中，如不使用化学处理方法，碳钢的腐蚀速度，一般平均腐 蚀率在70-150mg/dm2..day范围之内，但发生点蚀的部位腐蚀速度 可达到平均腐蚀率的2-10倍。
冷却水的基本知识
为什么水是最佳的冷却？
• 可以溶解其接触的任何东西：金属、泥土、砂石 • 独特的溶解能力使水具有 “万能溶液”之称 • 水中的三种不纯物：溶解固体（钙、镁、钠等）、溶解气体（二氧化碳、 一
氧化碳等） • 悬浮物（黏土、砂等）
冷却水的基本知识
• 水的来源
• 表面水
溶解固体低 悬浮物高 水质受天气和季节影响大